(57)【要約】【課題】電極チップと母材とを、ろう材を使用しないで接続することにより、放電管の電極が安価でかつ容易に製造できるようにする。【解決手段】頭部（１４ｂ）が尖鋭に形成された高融点金属材からなる多孔質焼結体に易電子放射性物質を混入させてなる電極チップ（１４）と、高融点金属材により棒状に形成された母材（１３）とを設け、前記母材（１３）の先端部に先端側が開口した筒状のホルダー（１３ｂ）を設け、該ホルダー（１３ｂ）に前記電極チップ（１４）を嵌合させるとともに、該電極チップ（１４）を前記ホルダー（１３ｂ）に摩擦係合させ、前記ホルダー（１３ｂ）を介して電極チップ（１４）を前記母材（１３）の先端部に当接させる。また、ホルダー（１５１）を電極チップ（１２１）の胴部（１４１ａ）にテーパー嵌合させ、該ホルダー（１５１）の基部を母材（１３１）に連結する。【選択図】        図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
頭部（１４ｂ）が尖鋭に形成された高融点金属材からなる多孔質焼結体に易電子放射性物質を混入させてなる電極チップ（１４）と、高融点金属材により棒状に形成された母材（１３）とを設け、前記母材（１３）の先端部に先端側が開口した筒状のホルダー（１３ｂ）を設け、該ホルダー（１３ｂ）に前記電極チップ（１４）を嵌合させるとともに、該電極チップ（１４）を前記ホルダー（１３ｂ）に摩擦係合させ、前記ホルダー（１３ｂ）を介して前記電極チップ（１４）を前記母材（１３）の先端部に当接させたことを特徴とする放電管の電極。
【請求項２】
母材（１３）と別体のホルダー（１５）を設け、該ホルダー（１５）は筒状の嵌合部（１５ａ）と、該嵌合部（１５ａ）の先端部を小径に絞った環状の係合部（１５ｂ）とを一体に有し、該ホルダー（１５）の嵌合部（１５ａ）を電極チップ（１４）の胴部（１４ａ）に嵌合させるとともに、前記係合部（１５ｂ）を電極チップ（１４）の頭部（１４ｂ）の基部側に係合させ、前記嵌合部（１５ａ）の基部を母材（１３）に連結したことを特徴とする請求項１記載の放電管の電極。
【請求項３】
電極チップ（１４１）の胴部（１４１ａ）を先端方向に向かって縮小するテーパー状に形成し、ホルダー（１５１）を先端方向に向かって縮小するテーパー筒状に形成し、該ホルダー（１５１）を前記電極チップ（１４１）の胴部（１４１ａ）にテーパー嵌合させ、該ホルダー（１５１）の基部を母材（１３１）に連結したことを特徴とする請求項１記載の放電管の電極。
【請求項４】
ホルダー（１５３）はコイル状とし、該ホルダー（１５３）を電極チップ（１４３）の胴部（１４３ａ）と母材（１３３）の外周とに圧着嵌合させたことを特徴とする請求項１記載の放電管の電極。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、放電管の電極に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、ファイバースコープ用、あるいは露光用等の光源として放電管が多用されている。該放電管は陰極と陽極とを対向させて放電ガスの雰囲気中に封入し、陰極と陽極との間でアーク放電させて発光させるようになっている。ところで、従来の放電管に使用されている電極（陰極、陽極）は図７に示すようになっている。
【０００３】
図７において、１は一方の電極をなす陰極であり、母材２の先端部に陰極チップ３を固着してなる。即ち、前記母材２はモリブデン鋼（高融点金属材）により円柱状に形成するとともに、その先端部に凹部２ａを形成してなり、前記陰極チップ３は胴部３ａを円柱に、頭部３ｂを円錐状に形成した高融点金属製の多孔質焼結体内にバリウム（易電子放射性物質）を含浸させてなり、前記凹部２ａにモリブデン−ルテニウムからなるろう材４を介在させて陰極チップ３の胴部３ａを嵌合させ、これらを加熱処理して前記ろう材４を溶融し、該ろう材４を介して前記陰極チップ３と母材２とを固着する。
【０００４】
前記従来のものは、ろう材４の融点１９５０℃が、多孔質焼結体内にバリウムを含浸させるときの温度約１５００℃よりも高く、陰極チップ３を母材２に固着（ろう接）する際の加熱温度が必要以上に高くなると、前記バリウムの一部が多孔質焼結体から流出したり、前記ろう材４の一部が多孔質焼結体内に浸入したりすることになる。このため、陰極チップ３を母材２にろう接する際の温度設定範囲を小さくせねばならず、温度管理が難しくなるものであった。また、高価なモリブデン−ルテニウム製のろう材４を使用する必要があった。
【０００５】
【特許文献１】特開２０００−２１５８４４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、電極チップと母材とを、ろう材を使用しないで接続することにより、安価でかつ製造の容易な放電管の電極を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
請求項１に係る発明は、頭部が尖鋭に形成された高融点金属材からなる多孔質焼結体に易電子放射性物質を混入させてなる電極チップと、高融点金属材により棒状に形成された母材とを設け、前記母材の先端部に先端側が開口した筒状のホルダーを設け、該ホルダーに前記電極チップを嵌合させるとともに、該電極チップを前記ホルダーに摩擦係合させ、前記ホルダーを介して前記電極チップを前記母材の先端部に当接させる構成にしたものである。
請求項２に係る発明は、前記母材と別体のホルダーを設け、該ホルダーを、筒状の嵌合部と、該嵌合部の先端部を小径に絞った環状の係合部とを一体に有する構成とし、該ホルダーの嵌合部を電極チップの胴部に嵌合させるとともに、前記係合部を電極チップの頭部の基部側に係合させ、前記嵌合部の基部を母材に連結するようにしたものである。
請求項３に係る発明は、前記電極チップの胴部を先端方向に向かって縮小するテーパー状に形成し、前記ホルダーを先端方向に向かって縮小するテーパー筒状に形成し、該ホルダーを前記電極チップの胴部にテーパー嵌合させ、該ホルダーの基部を母材に連結するようにしたものである。
請求項４に係る発明は、前記ホルダーをコイル状とし、該ホルダーを電極チップの胴部と母材の外周とに圧着嵌合させることにより，前記電極チップを母材に連結するようにしたものである。
【発明の効果】
【０００８】
請求項１に係る発明は、母材の先端部に設けた筒状のホルダーに電極チップを嵌合させて摩擦係合させるようにしので、電極チップ及び母材を加熱することなく両者を連結することができ、加熱による電極チップの劣化を防止することができるとともに、安価でかつ製造の容易な電極を得ることができる。
請求項２に係る発明は、筒体の先端部を絞ってホルダーを形成し、該ホルダーの係合部を電極チップに係合させるようにしたので、ホルダーの形状が簡素になって安価になるとともに、電極チップが安定して母材に連結されることになる。
請求項３に係る発明は、ホルダーが電極チップの胴部にテーパー嵌合により摩擦係合するので、ホルダーと電極チップとの接触面積が増大し、ホルダーによる電極チップの放熱効果が高くなるとともに、電極チップが安定して母材に連結されることになる。
請求項４に係る発明は、ホルダーをコイル状としたので、該ホルダーによる電極チップと母材との連結作業が迅速に行えることになる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、本発明の実施の形態を図面に基いて説明する。図面において、図１は本発明が適用される放電管の部分断面側面図、図２は本発明による陰極の第１実施例を示す部分断面側面図、図３は本発明による陰極の第２実施例を示す部分断面側面図、図４は本発明による陰極の第３実施例を示す部分断面側面図、図５は本発明による陰極の第４実施例を示す部分断面側面図、図６は本発明による陰極の第５実施例を示す部分断面側面図である。
【００１０】
図１において、１０はキセノンガスと水銀を発光させてファイバースコープ用、あるいは露光用の光源等に利用される放電管であり、キセノンガス及び水銀を封入したガラスバルブ１１内に、陰極１２と陽極２０とを対向させ、両端部に設けた導電箔１４、口金１５を介して前記陰極１２及び陽極２０に通電し、ガラスバルブ１１内に封入したキセノンガスと水銀を発光させるようにしている。
【００１１】
前記陰極１２は、図２に示すように、棒状の母材１３の先端部にホルダー１３ｂを介して頭部１４ｂが尖鋭に形成された陰極チップ１４を一体的に連結してなる。前記母材１３は、高融点金属材、本例ではモリブデン鋼により、直径約５ｍｍ、長さ約２０ｍｍの棒状に形成するとともに、胴部１３ａの先端部（図２において上端部）に先端（上面）が開口した有底円筒状のホルダー１３ｂを一体に有する。
【００１２】
前記陰極チップ１４は、高融点金属材、本例では、タングステン粉末、あるいは顆粒タングステン焼結体を高温、高圧下で焼成した多孔質焼結体内に、アルミン酸バリウムを含むアルミン酸アルカリ土類からなる電子放射性物質（エミッタ）を溶融・混入（含浸を含む）させてなり、前記ホルダー１３ｂに嵌合する円柱状の胴部１４ａと、その先端部（図２において上端部）に位置する円錐状の頭部１４ｂとを一体に有する。
【００１３】
前記ホルダー１３ｂの嵌合部１３ｃは、陰極チップ１４の胴部１４ａが密接に嵌合する内径にするとともに、その深さは前記胴部１４ａの高さよりも若干深く形成しておく。そして、ホルダー１３ｂに陰極チップ１４の胴部１４ａを嵌合させる際には、ホルダー１３ｂを加熱してその内径を拡張させ、この状態で前記胴部１４ａを嵌合させる。次いで、図２に示すように、ホルダー１３ｂの先端部１３ｄを小径方向にかしめて前記頭部１４ｂの基部側の斜面に沿わせる。これにより、図２に示すような陰極１２を得る。
【００１４】
前記実施例によれば、円筒状のホルダー１３ｂの先端部をかしめて陰極チップ１４の頭部１４ｂの基部に摩擦係合させるようにしたので、母材１３への陰極チップ１４の取り付けが容易になるとともに、陰極チップ１４が安定して母材１３に連結されることになる。また、この連結時に陰極チップ１２が加熱されないので、該陰極チップ１２の劣化を防止することができる。
【００１５】
図３は第２実施例を示す。図４において、１２は陰極、１３は母材、１４は陰極チップ、１５はホルダーであり、これらは前述した第２実施例と略同様の資材により形成されている。前記母材１３は、その先端部に段状かつ小径の載置部１３１ａを形成されている。前記ホルダー１５は、母材１３と別体に形成されるもので、高融点金属材、本例ではモリブデン鋼により円筒状の嵌合部１５ａと、その先端部（図３において上端部）を小径に絞った環状の係合部１５ｂとを一体に有する。前記嵌合部１５ａは陰極チップ１４の胴部１４ａ、及び母材１３の載置部１３ｅが遊嵌する径とし、前記係合部１５ｂは陰極チップ１４の頭部１４ｂの基部側に沿うテーパー状にする。
【００１６】
そして、前記陰極チップ１４をホルダー１５に嵌合させるとともに、その頭部１４ｂの基部側をホルダー１５の係合部１５ｂにテーパー係合（摩擦係合）させる。この場合、前記陰極チップ１４の胴部１４ａとホルダー１５の嵌合部１５ａとの間隙部にモリブデン箔（高融点金属箔）１６を充填するようにしてもよい。次いで、前記陰極チップ１４の底面を母材１３の上面に当接させるとともに、ホルダー１５の基部（下端部）を母材１３の載置部１３ｅに嵌合させた後、ホルダー１５の基部と母材１３の上端部とを溶接１７により一体的に連結し、図３に示すような陰極１２を得る。
【００１７】
前記実施例によれば、円筒状のホルダー１５の先端部を絞って係合部１５ｂを形成し、該係合部１５ｂを陰極チップ１４の頭部１４ｂの基部側に係合させるようにしたので、ホルダー１５の形状が簡素になって該ホルダー１５を安価に得ることができるとともに、陰極チップ１４が安定して母材１３に連結されることになる。また、ホルダー１５を溶接１７により母材１３に連結するようにしので、この連結時に陰極チップ１２が加熱されなくなり、陰極チップ１２の劣化を防止することができる。
【００１８】
また、図３のように、陰極チップ１４とホルダー１５との間隙部に高融点金属箔１６を充填すれば、陰極チップ１４とホルダー１５との熱伝導率が高くなり、ホルダー１５による陰極チップ１４の放熱が良好に行われ、陰極１２と陽極２０間のアーク放電が長期に亘って安定することになる。
【００１９】
図４は第３実施例を示す。図４において、１２−１は陰極、１３１は母材、１４１は陰極チップ、１５１はホルダーであり、これらは前述した第２実施例と略同様の資材により形成されている。前記母材１３１は、その先端部に段状かつ先端方向（上方）に向かって縮小するテーパー状の載置部１３１ａを形成する。
【００２０】
前記陰極チップ１４１は、その胴部１４１ａの外周面を先端方向に向かって縮小するテーパー状に形成し、該胴部１４１ａの先端部に円錐状の頭部１４１ｂを一体に形成する。前記胴部１４１ａの外周面のテーパー形状は、母材１３１の載置部１３１ａのテーパー面から連続して延長する形状とする。また、前記ホルダー１５１は、前記母材１３１の載置部１３１ａ、及び陰極チップ１４１の胴部１４１ａにテーパー嵌合するテーパー筒状に形成する。
【００２１】
そして、前記陰極チップ１４１をホルダー１５１にテーパー嵌合させ、次いで、前記陰極チップ１４１の底面を母材１３１の上面に当接させるとともに、ホルダー１５１の基部（下端部）を母材１３１の載置部１３１ａにテーパー嵌合させた後、ホルダー１５１の基部を母材１３１に溶接１７１して図４に示すような陰極１２−１を得る。この場合、前記陰極チップ１４１の胴部１４１ａとホルダー１５１との間隙部にモリブデン箔（高融点金属箔）を充填するようにしてもよい。
【００２２】
図５は第４実施例を示す。図４において、１２−２は陰極、１３２は母材、１４２は陰極チップ、１５２はホルダーであり、これらは前述した第２実施例と略同様の資材により形成されている。前記母材１３２は、その先端を平坦にした棒状とする。
【００２３】
前記陰極チップ１４２は、その胴部１４２ａの外周面を先端方向に向かって縮小するテーパー状にするとともにその下面は平坦とし、該胴部１４２ａの先端部に円錐状の頭部１４２ｂを一体に形成する。また、前記ホルダー１５２は、前記陰極チップ１４２の胴部１４２ａとテーパー嵌合するテーパー筒状とする。
【００２４】
そして、前記陰極チップ１４２をホルダー１５２にテーパー嵌合させ、次いで、前記陰極チップ１４２の底面、及びホルダー１５２の底面を母材１３２の上面に当接させた後、ホルダー１５２の基部を母材１３２に溶接１７２して図５に示すような陰極１２−２を得る。この場合、前記陰極チップ１４２の胴部１４２ａとホルダー１５２との間隙部にモリブデン箔（高融点金属箔）を充填するようにしてもよい。
【００２５】
前記第２、第４実施例によれば、ホルダー１５１（１５２）を電極チップ１４１（１４２）の胴部１４１ａ（１４２ａ）にテーパー嵌合させ、該ホルダー１５１（１５２）の基部を母材１３１（１３２）に溶接１７１（１７２）することにより，前記電極チップ１４１（１４２）を母材１３１（１３２）に連結するようにしたので、両者の接触面積が増大し、ホルダー１５１（１５２）による電極チップ１４１（１４２）の放熱効果が高くなるとともに、電極チップ１４１（１４２）が安定して母材１３１（１３２）に連結されることになる。
【００２６】
図６は第５実施例を示す。図６において、１２−３は陰極、１３３は母材、１４３は陰極チップ、１５３はホルダーであり、これらは前述した第２実施例と略同様の資材により形成されている。前記母材１３３は、胴部１３３ａの先端部に小径かつ短尺な円柱状の載置部１３３ｂを形成し、該載置部１３３ｂ基部に環状のくびれ部１３３ｃを形成してなる。また、前記陰極チップ１４３は、その円柱状の胴部１４３ａを前記載置部１３３ｂと略等径にするとともに、該胴部１４３ａの先端部に円錐状の頭部１４３ｂを一体に形成してなる。
【００２７】
前記ホルダー１５３は、モリブデン製の線材により密着巻きのコイルにするとともに、該コイルの内径はくびれ部１３３ｃよりも若干小径とする。該ホルダー１５３は、その下端コイル部１５３ａを前記母材１３３のくびれ部１３３ｃに圧着嵌合させ、残余のコイル部は前記載置部１３３ｂ及び陰極チップ１４３の胴部１４３ａに圧着嵌合（摩擦係合）させる。
【００２８】
前記第５実施例によれば、ホルダー１５３をコイルにし、これを陰極チップ１４３と母材１３３とに圧着嵌合させて陰極チップ１４３を母材１３３に連結するようにしたので、両者の連結作業が迅速に行えることになる。なお、本発明は、陽極２０も前述した陰極１２（１２１−１２３）と同様の構造にしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明が適用される放電管の部分断面側面図である。
【図２】本発明による陰極の第１実施例を示す部分断面側面図である。
【図３】本発明による陰極の第２実施例を示す部分断面側面図である。
【図４】本発明による陰極の第３実施例を示す部分断面側面図である。
【図５】本発明による陰極の第４実施例を示す部分断面側面図である。
【図６】本発明による陰極の第５実施例を示す部分断面側面図である。
【図７】従来例を示す陰極の部分断面側面図である。
【符号の説明】
【００３０】
１０      放電管
１１      ガラスバルブ
１２（１２−１−１２−３）      陰極
１３（１３１−１３３）      母材
１３ａ    胴部
１３ｂ  ホルダー
１３ｃ  嵌合部
１３ｄ  先端部
１４（１４１−１４３）      陰極チップ（電極チップ）
１４ａ（１４１ａ−１４３ａ）    胴部
１４ｂ（１４１ｂ−１４３ｂ    頭部
１５（１５１−１５３）      ホルダー
１５ａ    嵌合部
１５ｂ    係合部
１６      高融点金属箔
１７（１７１，１７２）      溶接
２０      陽極
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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